工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)及節(jié)能措施研究

馮志碧　莊培

摘要：結(jié)合工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能原則，對工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)常見問題進(jìn)行總結(jié)，包括系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)設(shè)置問題、漏電開關(guān)極數(shù)的選擇問題等，提出了工業(yè)建筑電氣節(jié)能措施法，需要加強(qiáng)工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中電器照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)、加強(qiáng)工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中就地安裝無功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)、加強(qiáng)工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中線路的電能損耗優(yōu)化設(shè)計(jì)、加強(qiáng)工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)等，確保工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能措施

1工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能原則

資源日益匱乏的今天，我國大力提倡節(jié)約資源的理念，貫徹落實(shí)一系列能源節(jié)約措施，以實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展。為了緊跟國家步伐，建筑行業(yè)高度重視節(jié)約能源問題，尤其是在建筑電氣設(shè)計(jì)方面。而在工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中做到能源節(jié)約，需要遵循以下原則：滿足建筑功能需求。因建筑建設(shè)的最終目的是為人們提供居住或辦公場所，所以即便進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，其首先也要滿足建筑功能需求，即建筑物照明、溫度調(diào)節(jié)，滿足建筑用電負(fù)荷、建筑特色用途需求等，提升人們居住舒適度、便捷性;并綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益。在工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中盲目節(jié)能工作并不合理，因?yàn)檫^度追求建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能效果，可能增加建筑成本投入，甚至影響建筑的正常使用。所以，在工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)立足于建筑工程實(shí)際情況，綜合考慮建筑的使用和經(jīng)濟(jì)效益，合理規(guī)劃電氣系統(tǒng)，盡量降低能量使用，節(jié)約能源資源;注意節(jié)省不必要的能源消耗。工業(yè)建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能，主要目的是避免不必要能源消耗情況的發(fā)生，所以在建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)分析電氣系統(tǒng)容易能耗的情況，從而有針對性的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，改善電氣系統(tǒng)，提高能源利用率，避免不必要能耗情況發(fā)生。

2工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)常見問題

2.1系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)設(shè)置問題

眾所周知，在工業(yè)建筑中，室外照明燈具安裝在室外，需要承受種種因素的影響，很容易使燈具受機(jī)械損傷和絕緣。導(dǎo)致事故發(fā)生，其暴露于公共場所，又無電位聯(lián)結(jié)，增大了電擊死亡的危險性。當(dāng)采用一系統(tǒng)供電時，由于所有燈具金屬外殼都是通過線互相連通的，當(dāng)某個燈具發(fā)生接地故障時，其故障電壓梧線傳至其它燈具上，在戶外無等電位聯(lián)結(jié)而導(dǎo)致電擊危險。故室外照明常采用竹接地系統(tǒng)，為戶外燈具專門設(shè)置接地極，引出單獨(dú)的線接燈具的金屬外殼。以避免由線引來別處的故障電壓。許多設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時往往不進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，低壓斷路器在線路發(fā)生接地故障時拒絕動作時有發(fā)生，為了提高低壓斷路器的靈敏度系數(shù)，所以室外照明線路在采用TT配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，尚應(yīng)為電源線路裝設(shè)掘電保護(hù)器作接地故障保護(hù)。

2.2漏電開關(guān)極數(shù)的選擇問題

漏電開關(guān)橄數(shù)選定應(yīng)遵循下列原則：（1）單相220V電源供電的電氣設(shè)備應(yīng)選用二極二線式或單極二線式漏電保護(hù)器。（2）三相三線武380V電源供電的電氣設(shè)備。應(yīng)選用三極式漏電保護(hù)器。（3）三相四線式380V電源供電的電氣設(shè)備，或單相設(shè)備與三相設(shè)備共用的電路，應(yīng)選用三極四線式、四級四線式塌電保護(hù)器。

3工業(yè)建筑電氣節(jié)能措施

3.1加強(qiáng)建筑電器照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑電器照明系統(tǒng)的節(jié)能主要體現(xiàn)在保證建筑作業(yè)必要照明的前提下，減少照明系統(tǒng)中光能的損失。這種節(jié)能設(shè)計(jì)需要選擇高效的節(jié)能光源，如節(jié)能燈具的使用，節(jié)能材料的使用等。第一，充分利用自然光源。自然光源是天然免費(fèi)的照明工具。自然光源的使用會極大程度的節(jié)約電器照明系統(tǒng)的的用電量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，建筑物在設(shè)計(jì)的過程中要充分的考慮這一點(diǎn)。第二，設(shè)置多個開關(guān)。工業(yè)建筑照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要充分考慮開關(guān)的設(shè)置。設(shè)置多個開關(guān)有利于用戶在使用的過程中只打開自己當(dāng)前所用的開關(guān)，由此避免了打開一個開關(guān)就會亮起多盞燈而造成的浪費(fèi)。第三，選擇適當(dāng)?shù)恼斩?。照度的選擇要綜合考慮照明質(zhì)量和照明時間。一般來說過量的照度不但損傷人的視力而且會造成一定程度的能源浪費(fèi)。

3.2加強(qiáng)工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中就地安裝無功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)

就地補(bǔ)償能夠減少線路上的無功傳輸，實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的目的。通常，負(fù)荷平穩(wěn)的電動機(jī)需要采用就地補(bǔ)償，因?yàn)楫?dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時，電機(jī)端的電壓也會相應(yīng)的發(fā)生變化，造成電容器在未能完全放電的情況下進(jìn)行充電，導(dǎo)致電容器出現(xiàn)無功浪涌電流，從而使得電機(jī)由于過電壓而遭受損壞。所以，繼續(xù)負(fù)載，例如自動步行道、自動扶梯、電梯等不應(yīng)當(dāng)將補(bǔ)償電容器加裝在電動機(jī)端。此外，星三角啟動的異步電動機(jī)不應(yīng)當(dāng)將補(bǔ)償電容器加裝在電機(jī)端，這種電動機(jī)在啟動時會發(fā)生開路閉路瞬時轉(zhuǎn)換，造成電容器在發(fā)生放電的瞬間進(jìn)行充電，從而導(dǎo)致電機(jī)容易因過電壓而遭受損壞。通常，在建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)改變集中安裝電容器的措施，在容量大于10kw的傳送帶、水泵、風(fēng)機(jī)等電動機(jī)端，安裝就地?zé)o功補(bǔ)償裝置。冷凍泵、空調(diào)主機(jī)等可以采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，但是如果供電距離如果大于20米，就應(yīng)當(dāng)采用就地補(bǔ)償。

3.3加強(qiáng)工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中線路的電能損耗優(yōu)化設(shè)計(jì)

建筑工程中因?yàn)榫€路縱橫交錯，工程線路總長通常不低于萬米，所以建筑中出現(xiàn)了大量的電能損耗。因此，降低線路損耗就成為了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通常，選擇低壓線路截面的原則是根據(jù)電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、發(fā)熱條件，綜合考慮熱穩(wěn)定校核低壓線路最小截面。通常，降低線路損耗應(yīng)當(dāng)注意以下幾個方面的問題。首先，導(dǎo)線盡量選用較小電阻率的材質(zhì)，例如銅芯導(dǎo)線等。其次，降低導(dǎo)線長度，線路應(yīng)少走彎路，盡可能走直線。低壓線路應(yīng)當(dāng)少走或盡量不走回頭路，降低來回線路上損耗的電能。盡量將變壓器靠近負(fù)荷中心，降低供電距離。再者，導(dǎo)線截面適當(dāng)增大。較長的線路可以適當(dāng)增大導(dǎo)線的截面，降低線路損耗，延長線路的使用壽命，降低火災(zāi)危險，確保供電質(zhì)量。

3.4加強(qiáng)工業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)中配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

根據(jù)用電設(shè)備特點(diǎn)、供電距離與分布、負(fù)荷容量等因素，進(jìn)行建筑配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，科學(xué)設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)，確保配電系統(tǒng)操作方便、簡單可靠。變配電所在條件允許的情況下，應(yīng)當(dāng)靠近負(fù)荷中心位置，減少線材的使用量，提高電壓質(zhì)量，降低電能損耗。根據(jù)建筑的實(shí)際情況，確定合理的變壓器容量和變壓器數(shù)量，適應(yīng)季節(jié)性負(fù)荷變化，靈活投切變壓器，降低因?yàn)檩p載運(yùn)行而導(dǎo)致的無謂的電能損耗，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4結(jié)語

總之，節(jié)能是當(dāng)前社會持續(xù)發(fā)展的根本，建筑電器節(jié)能在設(shè)計(jì)上有很大的發(fā)展空間和潛力，所以需要設(shè)計(jì)人員不斷的學(xué)習(xí)和研究，掌握新技術(shù)和新方法，從而將其更好的應(yīng)用到設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，在保證建筑物功能需求的前提下，保證做出最節(jié)能的設(shè)計(jì)方案，從而實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)，推動我國節(jié)約型社會的建立。

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